Eine helle NIR-II-Fluoreszenzsonde für die Gefäß- und Tumorbildgebung

Das vorliegende Protokoll beschreibt eine detaillierte Echtzeit-NIR-II-Fluoreszenz-Bildgebungsoperation einer Maus unter Verwendung eines NIR-II-optischen Bildgebungsgeräts.

Die hochauflösende Gefäß- und Tumorbildgebung wurde mit dem Nahinfrarot- bis Fluoreszenz-Nanoprob realisiert und bietet eine genaue und effektive Methode zur Steuerung von Gefäßerkrankungen und Krebs. Die In-vivo-Bildgebung im NIR-II-Fenster, die es uns ermöglicht, tief in lebende Probanden zu blicken, bietet Möglichkeiten für die biomedizinische Forschung und unsere klinischen Anwendungen. Bereiten Sie sich auf die Nahinfrarot-II- oder NIR-II-Bildgebung vor, indem Sie handelsüblichen schwarzen Karton in die Mitte des Trägers des Bildgebungsgeräts legen.

Legen Sie dann die Probe auf den schwarzen Karton, so dass sie sich in der Mitte des Trägers befindet. Nachdem Sie den entsprechenden Filter ausgewählt haben, führen Sie die Höhenverstellung der Plattform durch. Drücken Sie lange auf die Option der Plattform nach oben auf der Touchscreen-Oberfläche des Bedienbereichs der Trägerkonsole, um sie nach oben zu bewegen.

Drücken Sie die Plattform lange nach unten, um sie nach unten zu bewegen. Nach der Synthese des NIR-II-Farbstoffs HLY1 werden die HLY1-Punkte mittels Nanopräzipitationsmethode unter Verwendung von DSPE-PEG-2K als Verkapselungsmatrix hergestellt. Stellen Sie dazu ein Becherglas mit einer Lösung von 10 Milligramm DSPE-PEG-2K in neun Milliliter Wasser zur Beschallung bei 25 Grad Celsius.

Dann lösen Sie ein Milligramm HLY1 in einem Milliliter Tetrahydrofuran oder THF. Und fügen Sie die Lösung langsam in die wässrige DSPE-PEG-2K-Lösung hinzu, die einer Beschallung unterzogen wird. Anschließend THF durch Dialyse aus der Mischung entfernen.

Nachdem Sie die obige Lösung 10 Minuten lang zentrifugal mit Ultrafiltration bei 7.100 G konzentriert haben, stellen Sie sie zur zukünftigen Verwendung in einen Kühlschrank mit vier Grad Celsius. Für die In-vivo-Bildgebung injizieren Sie die HLY1-Punkte intravenös in die anästhesierten Mäuse. Und drei Minuten später führen Sie eine NIR-II-Fluoreszenzbildgebung der Blutgefäße des gesamten Körpers der Mäuse mit einem optischen NIR-II-Bildgebungssystem durch.

Konzentrieren Sie sich weiter auf den Kopf der Maus, um die Gefäßbildgebung des Gehirns zu erfassen. Stellen Sie die Geräteparameter des optischen NIR-II-Bildgebungssystems auf 90 Milliwatt pro Quadratzentimeter und 808 Nanometer Laser ein. Sammeln Sie die Bilder fünf Minuten nach der Injektion von HLY1-Punkten in Mäuse und verarbeiten Sie die Daten mit der ImageJ-Software.

Die Fluoreszenzintensität von HLY1 in der 90%igen THF-Lösung, die 90% Wasser enthielt, war fünfmal so hoch wie in der THF-Lösung, was auf eine prominente aggregationsinduzierte Emission oder AIE-Eigenschaft von HLY1 hinweist. Die HLY1-Punkte emittierten starke Fluoreszenzsignale unter einem 1.500-Nanometer-Tiefpass- oder LP-Filter, was ihre Eignung für die NIR-IIb-Bildgebung bestätigte. Die maximale Absorptions- und Emissionswellenlänge von HLY1-Punkten betrug 740 Nanometer bzw. 1.040 Nanometer.

Zusätzlich wurde die hydrodynamische Größe von HLY1-Punkten durch dynamische Lichtstreuung auf 145 Nanometer bestimmt. Bei Mäusen, denen HLY1-Punkte verabreicht wurden, wurden die Hirngefäße und die Mikrogefäße in den Hinterbeinen durch NIR-II-Bildgebung unter einem 1.500-Nanometer-LP-Filter eindeutig identifiziert. Darüber hinaus waren die vier T1-Tumoren der tumortragenden Mäuse auch durch NIR-II-Bildgebung deutlich sichtbar, was auf die verbesserte Permeabilität und Retention oder den EPR-Effekt von HLY1-Punkten hinweist.

Alle diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass HLY1-Punkte eine helle NIR-II-Fluoreszenzsonde sind, die für die Gefäß- und Tumorbildgebung geeignet ist. Die Herstellung der wassersuspendierbaren Nanosonde unter der In-vivo- und NIR-II-Fluoreszenzbildgebung ist der wichtigste Teil des Verfahrens.